材质节点入门C4D+Arnold渲染器——材质节点连接公式+材质混合心法

不知什么时候刮起一阵风，一大波 C4D 制作的三维作品如雨后春笋一般长出来，给人们赏心悦目的体验。然而这也需要付出更多的努力和操练，也有更多“坑”。建模，灯光，材质，渲染，每一个都可能把你弄晕。这篇文章以 C4D 平台为例，科普一些渲染器材质节点。从怎么连材质节点，到如何熟悉这些节点，最后，还举一些个例子。文章中的节点，没有特别说明的是指阿诺德材质节点，其他渲染器可以参考。

一、节点这么多，怎么连

先后接触过 Cycles，RedShift 和阿诺德（Arnold），发现在材质怎么连这个事情上，都大同小异。它们的材质节点连接，遵循下面的流程：

虽然是流程，但也可以把这个当做公式来理解。小伙伴们，“公式”一定要记住，这是重点。后面的内容都是围绕着这个“公式”的。第二部分还会对这个“公式”的各部分，进一步说明。现在先简要介绍。

输入信息：一些基本信息的输入（这里和下文说的信息，也可以理解为数据）。

处理：对输入信息的进行处理，调整，让它输出合适值给下一个节点。

Shader：它是决定让信息控制材质的哪个属性。比如控制材质的粗糙度，控制材质的漫反射颜色。这个真不知用中文怎么说，叫“着色器”还是觉得不够贴切。

材质：表面，置换，体积等。用得最多的是表面（Arnold beauty）。

连接材质节点的时候，就是按照上面的流程连的，像套公式一样，简单。

当然了，还有一些较为复杂的材质。由多个 Shader 混合后再输出到材质表面，包含有多个

“输入→处理→Shader”的流程。

比如下面这个：

看晕了吧。但无论多复杂，总的来说，都离不开“输入→处理→Shader”。

了解材质节点的流程又怎么样，我还是不懂得材质节点都有哪些，有什么功能。莫急，请看下一节。

二、材质节点的分类

材质节点那么多，但是看了上面的流程公式，按照在流程公式中的位置来分类，就简单多了。下面就是这么分类，并列举一些常用的节点做介绍。

输入的节点

贴图：导入一张图片。image 节点，RedShift 的 texture 节点，Cycles 的 image texture。都是导入图片用的。

程序化纹理：根据输入的参数来生成的纹理。

noise 节点，噪波。这个不解释，需要注意的是不同渲染器的noise差别蛮大的。

curvature 节点，物体凸起或者凹陷的地方生成白色或者黑色，可以用来做物体边缘磨损的样子。

Facing-ratio/Fresnel 节点，菲尼尔，根据光线/视线和物体表面的夹角生成白色或者黑色。

wireframe 节点，线框。有布线的地方生成白色或者黑色。

ambient_occlusion/AO，物体相交靠近的地方生成黑色。有些文档把 AO，Fresnel 叫做 Shader，这里根据用途，把它们归为程序化纹理（procedural texture）这一类。

对象信息：跟对象本身直接相关的信息，比如坐标位置，粒子的年龄，TFD的通道之类的。user_data 分组里的所有节点，xparticles 节点，Cycles 里的 Object Info。关于这些节点，我没怎么用过，也了解得不多，只知道它们存在而已。可以用 data，info，object 或 attribute 作为关键词搜索出来了。

处理的节点

对贴图的调整，对材质的调节很多都发生在这个环节。

图片/纹理的处理

ramp_float  节点，曲线调整，最常用。RedShift 里对应是 Color Change Range 节点，但不是用曲线调的，不太好用。

color_correct 节点，调节色相饱和度对比度之类的。

color_jitter 节点，颜色抖动，让颜色在一定的色相/饱和度/对比度范围内随机变化，很有用的节点。常和克隆一起使用，制作出五彩斑斓的颜色。

layer_color ，多个颜色的混合，可以选择混合模式，不透明度（熟悉 PS/AE 的小伙伴终于找到一丝丝亲切感了）。RedShift 里对应的是 Color Composite，Cycles 里的是 MixRGB，但都只能混合两种颜色。

各种转化类的：数据转颜色，ramp_rgb 节点，Cycles 里的 Color Ramp 节点。还有 blackbody 节点，输入一个温度值，输出颜色。

其他的转化类节点，RBG，矢量，浮点的相互转化，矢量的分离等。

数学运算类：加减乘除，三角函数，幂运算什么的。

Shader 节点

一般对应渲染器里的万能材质/标准材质。

standard_surface 节点，RedShift 里的 RS Architectural，Cycles 里的 Principled BSDF。还有一些特殊的材质，比如 Arnold 的毛发 standard_hair。不管是哪个渲染器，最好熟悉这个节点里的每一个参数，这是基础的基础。

还有一些节点不怎么好分类，但又很常用。

layer 节点：可以认为是专门对 shader 进行混合处理的节点。对多个 shader 节点进行混合后输出，根据贴图来控制 shader 层的混合强度（相当于 PS 里的蒙版，AE 里的遮罩），做复杂材质必不可少。以前的阿诺德可以用 layer_color 来混合材质，新版的不能那么用了。在 RedShift 里对应的是 Material Blender，Cycles 里的是 Mix Shader。

bump2D 节点：凹凸贴图，不好归类。因为不同的渲染器，甚至同一个渲染器不同的版本，它的连法都不一样，具体要看官方文档。比如：阿诺德。

以前是 standard→bump2D→beauty。

现在是 bump2D→standard surface→beauty。

现在再回过头来看刚才那张图：

现在看是不是没有那么晕了呢。

再回顾一遍材质节点流程公式。

如果已经了解上面的材质节点，但是怎么用它们来做出一些看起来很牛逼的材质效果呢。虽然我不知道怎么定义牛逼的材质效果，但是下一节的内容，或许可以帮到你。

三、例子

在做材质的时候，根据材质的特征，把材质分为不同的层的来看待，逐一实现，再混合。下面的例子就是按照这个思路来做的。这里说的层在节点里对应的是 shader，一般指 standard_surface。

例子来自 mograph+ 的教程 Developing Realistic shaders in Arnold 。并按新版的阿诺德（C4DtoA v2.1.1）进行一些小调整。

第一个例子，小飞机，也是教程里的第一个内容，最基础最简单。

两个层的混合（用 layer 节点）。两个层除了高光的粗糙度不同，其他参数都一样。用菲尼尔来控制粗糙度小的这层的混合强度（layer2 alpha）。这里的 utility 节点，shade mode 选择  ndoteye 后，就跟菲尼尔节点（facing_ratio）差不多。不同的是，utility 只作用于摄像机光线，而 facing_ratio 作用于所有光线，官方文档是这么说的。

对比下RedShift的节点。这里我没有让贴图和 noise 混合，至于原因，RedShift 的 noise 我用不好，别笑，真的就是。

第二个例子。老式电话机。

这个例子，把“分层看待逐一实现，混合输出”的思路发挥得淋漓致尽。一共包括四个层：两个层表现不同的高光，边缘磨损后漏出来的材质，白色的污泽。

curvature 节点在制作边缘磨损效果的时候，非常方便给力。

下面是 RedShift 的节点。

心里默念一遍“分层看待逐一实现，混合输出”。

一定要这样吗，当然不一定。在做到教程里的保龄球的时候，不知道是电脑抽筋还是我抽筋了。 RedShift 的材质混合节点 Material Blender 失效了，死活出不了预期的效果。于是我决定，只用一个层来实现。

教程里人家做出的效果是这样的：

而我做出来的却是这样的：

明明想要一个沾满尘土的保龄球，而你却帮我擦干净了。不对，是尘土没法粘上去。。。

我不服，把参数调大，要大要对比要突出……

然后成了这样：

而此时我的材质节点是这样的：

你看得懂吗，我也看不懂啊，差点让我连出心理阴影了。

用“分层看待逐一实现，混合输出”的话，是这样的：

真是没有对比就没有伤害！这里没有针对哪个渲染器，而是说这个思路，思路思路思路。实际上只用一个层，也是可以实现上面教程中的效果的。但后来我也没有去弄，因为用贴图之后 RedShift 的 IPR 反应比较慢（可能是电脑配置的原因），Color Change Range 节点又不好调。

总结

一张图一句话。

一张图：

一句话：

“分层看待逐一实现，混合输出”

当有一天你发现这句话是有漏洞的时候，说明你已经是老司机了。如果你等不了那么久也没关系，现在我就给你一个成为老司机的机会，看题！！

请问：上面的两张图，小飞机，和电话机，哪个是用阿诺德渲染的，哪个是用 RedShift 渲染的。

答对说明你就是拥有超高分辨率像素眼的老司机。

欢迎留言。到底上面两张图：小飞机和电话机，哪个是阿诺德渲染，哪个是RedShift渲染的呢？过一段时间后在留言公布答案。看看你是不是像素眼老司机，请留言。